本文關(guān)鍵詞：高速直升機(jī)共軸雙槳轂阻力特性研究

  更多相關(guān)文章： 共軸剛性旋翼直升機(jī) 槳轂阻力特性 槳轂孤立部件 槳轂組合模型 共軸雙槳轂?zāi)Ｐ驮囼?yàn)裝置

【摘要】：共軸剛性旋翼直升機(jī)在突破常規(guī)構(gòu)型直升機(jī)前飛速度極限的同時(shí),會(huì)產(chǎn)生巨大的槳轂阻力。本文采用數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對(duì)其共軸雙槳轂阻力特性和流動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了研究。主要工作如下:首先,概述了國(guó)內(nèi)外在共軸剛性旋翼直升機(jī)槳轂阻力特性方面的研究狀況,指出了其中的難點(diǎn)和問(wèn)題,闡明了針對(duì)此問(wèn)題本文需要開(kāi)展的工作�；谝延械腃FD計(jì)算方法,在第二章中建立了一套適用于大分離流場(chǎng)模擬計(jì)算的計(jì)算模型,并對(duì)其進(jìn)行了單獨(dú)直升機(jī)機(jī)身算例驗(yàn)證,證明了其有效性。并在此基礎(chǔ)上對(duì)典型共軸雙旋翼直升機(jī)模型進(jìn)行了計(jì)算,簡(jiǎn)要分析了其槳轂阻力巨大的原因,并探索了相應(yīng)的減阻措施。采用第二章的計(jì)算方法,第三章著重對(duì)槳轂孤立部件進(jìn)行了CFD計(jì)算,分析了不同槳轂整流罩外形、不同中間軸整流罩外形和不同塔座外形的阻力大小以及流場(chǎng)特性�；诘谌碌难芯拷Y(jié)論,第四章組合了六種槳轂組合模型,分別對(duì)其開(kāi)展了數(shù)值計(jì)算,并分析了不同長(zhǎng)軸長(zhǎng)度槳轂整流罩模型、不同弦長(zhǎng)中間軸整流罩模型以及不同弦長(zhǎng)塔座模型對(duì)高速共軸雙旋翼直升機(jī)槳轂組合模型阻力特性的影響規(guī)律,為試驗(yàn)研究提供了參考。結(jié)果表明,單純改變槳轂整流罩外形,不能有效減小槳轂阻力,須減小或消除中間軸后方的氣流分離。在第五章中,自行設(shè)計(jì)了一個(gè)共軸雙槳轂?zāi)Ｐ驮囼?yàn)裝置,并基于此試驗(yàn)裝置,采用天平測(cè)力和油流顯示的方式對(duì)不同的共軸雙槳轂組合模型進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn),驗(yàn)證并補(bǔ)充了計(jì)算結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明,共軸雙槳轂試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷淖枇κ軐?duì)稱光滑槳轂旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的影響基本可忽略;各整流部件間縫隙對(duì)模型所受阻力影響較大,大縫隙會(huì)使試驗(yàn)?zāi)Ｐ妥枇υ龃?各整流部件分離尾流存在較大的氣動(dòng)干擾,使模型所受阻力明顯增加,長(zhǎng)中間軸整流罩和長(zhǎng)塔座能有效減小槳轂阻力。
【關(guān)鍵詞】：共軸剛性旋翼直升機(jī) 槳轂阻力特性 槳轂孤立部件 槳轂組合模型 共軸雙槳轂?zāi)Ｐ驮囼?yàn)裝置
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V275.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 引言10-22
• 1.1 研究背景10-13
• 1.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 槳轂阻力分布13
• 1.2.2 槳轂阻力特性13-19
• 1.2.3 槳轂阻力預(yù)測(cè)19-21
• 1.3 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀21
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容21-22
• 第二章 CFD方法和共軸雙槳轂流場(chǎng)及阻力特性初步分析22-38
• 2.1 流體控制方程組22-24
• 2.2 流體湍流模型24-26
• 2.3 計(jì)算網(wǎng)格劃分26-28
• 2.3.1 附面層處理26-27
• 2.3.2 網(wǎng)格生成27-28
• 2.4 差分格式與邊界條件28-29
• 2.4.1 差分格式28-29
• 2.4.2 邊界條件29
• 2.5 計(jì)算方法驗(yàn)證29-31
• 2.6 典型共軸雙旋翼直升機(jī)槳轂流場(chǎng)及阻力特性計(jì)算分析31-36
• 2.6.1 槳轂流場(chǎng)特性分析32-33
• 2.6.2 槳轂孤立部件阻力特性分析33
• 2.6.3 槳轂阻力產(chǎn)生機(jī)理分析33-36
• 2.7 共軸剛性旋翼直升機(jī)槳轂減阻措施分析36
• 2.8 本章小結(jié)36-38
• 第三章 槳轂孤立部件阻力特性38-58
• 3.1 孤立整流罩模型38-40
• 3.2 槳轂整流罩阻力特性40-50
• 3.2.1 不同短軸長(zhǎng)度橢圓形槳轂整流罩模型阻力特性41-44
• 3.2.2 不同長(zhǎng)軸長(zhǎng)度橢圓形槳轂整流罩模型阻力特性44-46
• 3.2.3 不同長(zhǎng)軸長(zhǎng)度飛碟形槳轂整流罩模型阻力特性46-49
• 3.2.4 不同長(zhǎng)軸長(zhǎng)度上下非對(duì)稱槳轂整流罩模型阻力特性49-50
• 3.3 中間軸整流罩模型阻力特性50-54
• 3.3.1 翼尖整流罩對(duì)中間軸整流罩阻力的影響50-52
• 3.3.2 不同弦長(zhǎng)中間軸整流罩模型阻力特性52-54
• 3.4 塔座模型阻力特性54-57
• 3.5 本章小結(jié)57-58
• 第四章 槳轂組合模型阻力特性58-73
• 4.1 組合模型58-59
• 4.2 不同長(zhǎng)軸長(zhǎng)度槳轂整流罩模型對(duì)組合模型阻力的影響59-64
• 4.3 不同弦長(zhǎng)中間軸整流罩模型對(duì)組合模型阻力的影響64-69
• 4.4 不同弦長(zhǎng)塔座模型對(duì)組合模型阻力的影響69-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 第五章 共軸反轉(zhuǎn)雙槳轂?zāi)Ｐ驮囼?yàn)研究73-81
• 5.1 共軸雙槳轂?zāi)Ｐ驮囼?yàn)裝置73
• 5.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>73-74
• 5.3 試驗(yàn)風(fēng)洞和測(cè)量系統(tǒng)74-76
• 5.3.1 試驗(yàn)風(fēng)洞74-75
• 5.3.2 盒式天平測(cè)量系統(tǒng)75-76
• 5.4 試驗(yàn)結(jié)果分析76-80
• 5.4.1 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)阻力特性的影響76-77
• 5.4.2 縫隙對(duì)阻力特性的影響77-78
• 5.4.3 外形參數(shù)對(duì)阻力特性的影響78
• 5.4.4 試驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果對(duì)比78-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 第六章 研究工作總結(jié)及展望81-84
• 6.1 本文的主要工作內(nèi)容及研究總結(jié)81-82
• 6.2 進(jìn)一步的研究工作及展望82-84
• 參考文獻(xiàn)84-86
• 致謝86-87
• 在攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文87

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